Dispositivo de iluminación LED con memorización y transmisión lumínica de un código digital de identificación.

Esta invención consiste en un dispositivo de iluminación LED con memorización,

y transmisión lumínica, de un código digital de identificación, o "foco balizado" con aplicación para el posicionamiento espacial de otros dispositivos en espacios iluminados con focos balizados.

La solución propuesta por esta invención permite la construcción sencilla de sistemas de localización espacial aprovechando el mismo sistema de iluminación de manera que los focos balizados se utilicen al mismo tiempo para marcar posiciones de referencia a modo de balizas. De esta manera se consigue que no se requiera del despliegue de ninguna infraestructura específica para la aplicación de posicionamiento y todo ello con un coste adicional ínfimo con respecto a un sistema de iluminación convencional, o incluso prácticamente nulo caso de darse una escala de mercado suficiente.

Dispositivo de iluminación LED con memorización, y

Sector de la técnica La invención se encuadra en el sector tecnológico de las aplicaciones de los dispositivos de iluminación mediante tecnología LED.

Estado de la técnica Actualmente, se está produciendo una utilización cada vez mayor de las tecnologías de iluminación LED tanto para aplicaciones de señalización mediante dispositivos lumínicos como para aplicaciones de iluminación de todo tipo de espacios públicos y privados. Esta utilización creciente está produciéndose en detrimento de otras tecnologías más usadas hasta la fecha pero que resultan menos eficientes energéticamente, con menor fiabilidad, con menor capacidad de regulación de la intensidad lumínica o con menores posibilidades en cuanto a integración de aplicaciones adicionales de valor añadido, como se trata la de la invención que aquí se presenta. Asimismo, esta introducción de la tecnología LED está aparentemente acelerándose a medida que las escalas de mercado están permitiendo producir dispositivos cada vez más baratos, con mayor potencia lumínica y mayores posibilidades de control, estando dentro de lo posible que con el tiempo acabe siendo la tecnología predominante en todo tipo de aplicaciones de iluminación tanto en interiores como exteriores.

Una de las aplicaciones actualmente en investigación y desarrollo de la tecnología de iluminación por LED es la de construcción de redes de comunicaciones de datos modulando de alguna manera la luz visible emitida pero de manera que esa transmisión de datos no sea perceptible por el ojo humano. A este respecto hay que señalar, entre otras divulgaciones de trabajos relacionados, que el estado de la técnica que conocen los autores como más relacionado a la invención que aquí se presenta quedaría constituido por diversas soluciones de sistemas de comunicaciones de datos genéricos sobre sistemas de iluminación por LEDs, cuyo propósito y constitución son sustancialmente diferentes a la invención que aquí se describe.

Por otro lado, otro sector tecnológico actualmente en auge es el de las aplicaciones y servicios basados en la localización espacial de dispositivos. Citar como ejemplo de tecnologías de posicionamiento espacial en exteriores la utilización masiva que se está produciendo en los últimos años de navegadores GPS como asistentes en la conducción de vehículos o gestión de flotas. Hay que señalar que si bien las señales de las constelaciones de satélites GPS, GLONASS, y en un futuro cercano el sistema europeo Galileo, permiten la localización de dispositivos en exteriores con precisión y grado de disponibilidad cada vez mayores, la localización espacial en interiores, donde las señales procedentes de los satélites se ven muy severamente atenuadas, constituye un problema tecnológicamente todavía abierto para el cual si bien se han propuesto multitud de soluciones, cada una con sus propias ventajas e inconvenientes, ninguna de ellas ha mostrado una clara predominancia sobre las otras y ninguna de ellas se puede calificar a día de hoy como la solución idónea para posicionamiento espacial en interiores. Cabe citar a este respecto, la existencia de soluciones basadas en balizas de ultrasonidos, de señales radio ya sean específicas o de otros sistemas (telefonía móvil, RFID, ZigBee, WiFi, pseudolitos GPS, …) o balizas de infrarrojos o ultrasonidos específicas para localización en interiores, por citar algunas.

Los anteriores párrafos constituyen en resumen el estado de la técnica relacionado con esta invención del que tienen conocimiento los solicitantes en el momento de presentar esta solicitud, no habiéndose identificado ningún sistema comercial, investigación industrial, investigación académica o invención en vías de ser protegida que use un código de identificación memorizado en los dispositivos de iluminación LED de un sistema de iluminación para determinar, mediante su transmisión, la posición espacial de otros dispositivos en el área iluminada por el sistema.

El problema técnico que esta invención resuelve es por tanto la construcción sencilla de sistemas de localización espacial en interiores aprovechando el mismo sistema de iluminación de manera que los dispositivos de iluminación LED según esta invención se utilicen al mismo tiempo como balizas de posiciones de referencia. De esta manera se consigue que no se requiera del despliegue de ninguna infraestructura específica para la aplicación de posicionamiento y todo ello con un coste adicional ínfimo con respecto a un sistema de iluminación convencional, o incluso prácticamente nulo caso de darse una escala de mercado suficiente.

Explicación Esta invención consiste en la integración en un dispositivo de iluminación por tecnología LED (100) de una memoria no volátil (110) en la que se guarda registrado un código digital de identificación del dispositivo (800) , así como un mecanismo de transmisión digital sobre la misma luz emitida, pero de manera no perceptible al ojo humano, para que ese código identificador sea utilizado a modo de señal baliza para que la ubicación del dispositivo de iluminación LED (100) se pueda usar de posición de referencia en un sistema de posicionamiento espacial. De esta manera, si un dispositivo móvil (400) que se encuentra en el área iluminada por un conjunto de tales dispositivos de iluminación LED (100, 200, 300) y es capaz de alguna manera de recibir (410) y decodificar (420) el código identificador de los haces de luz visible, podrá determinar con mayor o menor precisión su posición relativa con respecto a uno, en caso de seleccionar únicamente la transmisión sobre el haz con mayor potencia lumínica, o varios de los dispositivos de iluminación LED. Si además, por otros medios se conoce la posición espacial de referencia de cada uno de los dispositivos de iluminación del sistema, se podrá determinar la posición espacial absoluta del objeto iluminado dentro del área cubierta por el sistema.

Para ello, la presente invención se fundamenta en la adición a un dispositivo de iluminación por LED convencional de una funcionalidad de memorización de un código digital de identificación (800) del dispositivo (110) y de un módulo de control (120) que controlando el grupo de LEDs (130) del dispositivo de iluminación LED (100) consigue la transmisión lumínica del código de identificación de manera no perceptible al ojo humano.

Hay que señalar que a efectos de construir la aplicación de posicionamiento (430) no es necesario por parte del dispositivo de iluminación LED (100) que disponga de capacidades de transmisión y/o recepción de datos genéricos ni de conocimiento de su posición espacial ni transmisión de la misma mediante coordenadas GPS ni de ningún otro tipo aunque también es compatible, entre otros, con esos usos.

Así mismo, el procedimiento de asignación de un valor concreto de código digital de identificación concreto (800) a un determinado dispositivo de iluminación LED (100) es indiferente a esta invención, pudiéndose utilizar cualquier procedimiento de asignación que sea de conveniencia para el fabricante o el instalador, siempre y cuando se garantice que la probabilidad de coincidencia de los identificadores de dos dispositivos de iluminación próximos (sean del mismo fabricante o no) sea relativamente pequeña (por ejemplo, por debajo del 1%) . De esta manera, la probabilidad de que dos dispositivos de iluminación LED adyacentes acaben transmitiendo códigos diferentes será elevada y permitirá con alta probabilidad distinguir entre los haces de luz emitidos por ambos.

Por otro lado, el tipo de soporte físico usado para implementar la memoria (110) de almacenamiento para el código de identificación (800) en el dispositivo de iluminación LED (100) podrá ser de cualquier tipo de tecnología de memoria digital no volátil. Así por tanto se podrán emplear, por citar algunos ejemplos, códigos modificables mediante conmutadores DIP, memorias EEPROM, memorias Flash, o memorias ROM o PROM para uso con códigos programables durante el proceso de instalación o sólo una vez en fábrica. En cualquier caso el dispositivo de iluminación LED (100) deberá disponer de algún tipo de memoria (110) en su interior que le permita preservar el identificador (800) que le sea asignado por tiempo indefinido y sin necesidad de ningún suministro energético desde el exterior.

En cuanto al mecanismo de transmisión del código de identificación, éste es también en principio indiferente a esta invención siempre y cuando sea imperceptible al ojo humano y que no degrade la función principal que es la de iluminación. De...

1. Dispositivo de iluminación LED con memorización, y transmisión lumínica de un código digital de identificación, o “foco balizado” (100) , que comprende:

a) Un conjunto de uno o más LEDs emisores de luz visible (130) ;

b) Una memoria digital no volátil (110) donde se guarda un código digital de identificación del foco balizado y cuyo valor es asignado por el fabricante;

c) Un módulo electrónico de control (120) capaz de leer desde la memoria (110) el código digital de identificación (800) y controlar la emisión de luz por parte del grupo de LEDs (130) para que periódicamente se emita el anterior código (800) , mediante técnicas de modulación de luz no perceptibles al ojo humano, de manera que un dispositivo (400) emplazado en el área iluminada por el foco balizado (100) sea capaz de recibir y decodificar el código digital de identificación (800) del dicho foco balizado (100) .

2. Dispositivo (100) según reivindicación 1, cuyo módulo electrónico de control (120) comprende asimismo:

d) un bus de interconexión (700) con otros focos balizados y/o otros dispositivos externos que comprende, asimismo, una línea de entrada (140) por la que puede recibir datos y comandos y una línea de salida (150) por la que puede asimismo transmitir datos y comandos.

3. Dispositivo (100) según reivindicación 2, cuyo módulo electrónico de control (120) comprende asimismo:

e) funcionalidad para que en el momento de ponerse en marcha se configure en uno de dos modos alternativos de funcionamiento denominados maestro y esclavo, de manera que si está interconectado por su bus de interconexión a un conjunto de focos balizados (100) , entonces exactamente uno de ellos se configura en modo maestro y todos los restantes en modo esclavo;

f) funcionalidad para que estando en marcha y en modo de funcionamiento maestro realizar la funcionalidad de la reivindicación 1 y, además, transmitir periódicamente su código digital de identificación por el bus de interconexión a través del puerto de transmisión (150) según algún convenio de transmisión de datos más un indicador de sincronismo bien explícito o bien implícito en la misma transmisión del código digital de identificación;

g) funcionalidad para que estando en marcha y en modo de funcionamiento esclavo realizar la funcionalidad de la reivindicación 1 pero leyendo el código digital de identificación del bus de interconexión por el puerto de recepción (140) según el convenio de codificación del mismo en lugar de desde la memoria del dispositivo (110) y leyendo asimismo el sincronismo sea implícito o explícito que marca cuándo debe su módulo de control (120) realizar la transmisión lumínica sobre el grupo de LEDs para que esta transmisión se realice de manera síncrona tanto por el maestro del bus como por todos sus esclavos.

4. Dispositivo según reivindicación 2, pero que comprende asimismo:

h) módulo de memoria de código digital de identificación (110) con capacidad de reescritura;

i) módulo de control (120) con funcionalidad de reconocimiento y

ejecución de algún comando predefinido recibido en el puerto de lectura (140) para leer desde este mismo puerto de lectura (140) un valor cualquiera de código digital de identificación y salvaguardarlo en la memoria del foco balizado (110) .

LIGHTING (100)

(100)

DEVICE (400)

T2 T2

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T3